PCB versus PCBA: wat is het verschil en hoe kiest u?

PCB en PCBA Zijn de twee meest voorkomende termen in de elektronica-industrie. Hoewel ze maar één letter verschillen, staan ​​ze voor verschillende dingen. De volledige naam van PCB is Printed Circuit Board, wat verwijst naar een blanco printplaat zonder gemonteerde elektronische componenten. PCBA staat voor Printed Circuit Board Assembly, wat verwijst naar een printplaat die is samengesteld met verschillende componenten en die bepaalde functies kan vervullen. PCBA is gebaseerd op PCB's. In deze blog introduceren we ze afzonderlijk en vergelijken we de verschillen in detail.

Wat is een PCB?

Een PCB (printed circuit board) is een dunne, platte plaat gemaakt van niet-geleidende materialen. Het dient als basis voor de mechanische ondersteuning en elektrische connectiviteit van elektronische componenten. PCB-substraten, meestal gemaakt van niet-geleidende materialen zoals glasvezel of epoxyhars, maken het mogelijk om geleidende koperen paden over hun oppervlak te etsen of te printen. Deze koperen paden staan ​​bekend als sporen en verbinden verschillende elektrische verbindingen. componenten van printplaten die op de printplaat gesoldeerd zijn.

Wat zijn de verschillende soorten PCB's?

Afhankelijk van het aantal geleidende koperlagen kan het worden geclassificeerd als:

Enkelzijdige printplaten hebben koperen sporen aan slechts één zijde van het isolerende substraat en bieden goedkope, eenvoudige oplossingen voor eenvoudige circuits.

Dubbelzijdige printplaten hebben geleidende sporen aan beide zijden van het substraat, waardoor compactere ontwerpen mogelijk zijn dan bij enkellaags-PCB's.

Meerlagige printplaten hebben meerdere koperlagen die aan elkaar verbonden zijn, waardoor veel dichtere en complexere schakelingen mogelijk zijn. Ze zijn ideaal voor geavanceerde elektronica en maken hogesnelheidssignalen mogelijk.

Op basis van de verschillende gebruikte materialen kunnen printplaten ook worden gecategoriseerd als metalen PCB's, fr4 printplaat, keramische PCB, enzovoort.

Om meer te weten te komen over PCB-typen, fVerder lezen: Hoeveel soorten PCB's zijn er?

Wat is een PCBA?

Een PCBA (Printed Circuit Board Assembly) verwijst naar het resultaat van het solderen van alle benodigde elektronische componenten op de lege printplaat, waarna de geassembleerde printplaat een volledig functioneel circuit vormt. Daarnaast duidt het ook op het proces van het installeren van de componenten op de printplaat.

Drie hoofd PCB Amontage Methoden

De meeste PCBA-fabrikanten gebruiken drie methoden voor de assemblage van PCB's. Hieronder volgt een korte introductie.

Opbouwtechnologie (SMT)

SMT is een geautomatiseerd proces dat direct kan monteren componenten voor opbouwmontage op het PCB-oppervlak zonder gaten te boren. Deze SMT-componenten zijn klein en kunnen dicht op elkaar worden geplaatst, waardoor de printplaat compact is.

Thru-Hole-technologie (THT)

THT is een methode om componenten met pinnen in geboorde gaten in de printplaat te plaatsen. Vervolgens worden de uitstekende draden aan de andere kant gesoldeerd. Deze THT-componenten zijn groot en vereisen handmatige montage.

Gemengde technologie

Gemengde technologie combineert de voordelen van SMT en THT. Het kan kleine SMT- en grote THT-componenten op dezelfde PCB.

Wat is het verschil tussen PCB en PCBA?

Hoewel PCB en PCBA vaak door elkaar worden gebruikt, vertegenwoordigen ze verschillende fasen in de elektronicaproductie. Om de verwarring tussen de twee op te helderen, lichten we hier de vijf belangrijkste verschillen toe.

1. Samenstelling: en functie

Een PCB bestaat hoofdzakelijk uit de volgende 4 lagen:

• De ssubstraat lgisteren wordt meestal gemaakt van FR-4, wat zorgt voor stevigheid en isolatie.
• Dunne koperfolie lagen worden aan het substraat bevestigd om geleidende paden voor het signaal te vormen.
• Thde soldeermaskerlaag is een beschermende polymeercoating die kortsluiting en corrosie voorkomt, terwijl soldeeropeningen zichtbaar blijven.
• De zeefdruklaag met bedrukte labels en instructies voor montage en plaatsing van componenten.

Een PCBA is een complete functionele eenheid, bestaande uit:

• PCB dient als basis en is klaar voor de montage van componenten.
• Elektronische componenten Componenten zoals condensatoren, transistoren en weerstanden worden met SMT of THT op het bord gemonteerd. Ze dienen elk een ander doel.
• Sporen zijn dunne geleidende kanalen op het PCB-oppervlak voor het transporteren van elektrische signalen.
• Via Dit zijn kleine gaatjes die in de printplaat worden geboord om de verschillende lagen op meerlaagse printplaten met elkaar te verbinden, zodat signalen tussen de lagen kunnen worden verzonden.
• Soldeer pasta vormt elektrische en mechanische verbindingen.

2. Manufacturing Process en benodigde machines

Een ander groot verschil tussen PCB's en PCBA's is het productieproces:

PCB Manufacturing Process

Bij de fabricage van PCB's draait het om het vervaardigen van de kale printplaat Het productieproces is doorgaans geautomatiseerd en wordt gekenmerkt door hoge precisie, waarbij gebruik wordt gemaakt van gespecialiseerde machines.

• Ontwerpers gebruiken PCB-ontwerpsoftware (bijvoorbeeld Altium, Cadence) ter ondersteuning bij het ontwerpen van de lay-out.
• Het ongewenste koper wordt verwijderd door etsmachines om sporen te vormen, waarna er koperlagen op het substraat worden aangebracht door lamineerpersen.
• De CNC-boormachines en laserboren maken via's en doorlopende gaten op de printplaat.

PCBA Manufacturing Process

PCBA neemt de PCB als uitgangspunt voor de productie van elektronische componenten. Dit assemblageproces kan handmatig of geautomatiseerd zijn, waarbij verschillende apparatuur nodig is om componenten efficiënt te monteren.

• Soldeerpastaprinters brengen een precieze hoeveelheid soldeerpasta aan op de PCB-pads.
• Automatische en snelle pick-and-placemachines brengen de SMD-componenten met hoge precisie aan met behulp van robotarmen.
• Reflowovens smelten de soldeerpasta in een gecontroleerd thermisch profiel, waardoor sterke verbindingen ontstaan. De golfsoldeerapparatuur wordt gebruikt voor doorlopende componenten.

3. gebrek

Omdat de productieprocessen van PCB's en PCB's verschillen, variëren ook de mogelijke defecten die ze tegenkomen. PCB's kunnen de volgende defecten vertonen: overtollig of ontbrekend koper, over- of onderetsing, ontbrekende boorgaten, openingen en kortsluitingen. PCB's kunnen potentiële defecten vertonen zoals ontbrekende of verkeerd uitgelijnde componenten, overmatig soldeer, soldeerbruggen, enz.

4. Testen

Een kale printplaat moet vóór montage elektrisch worden geverifieerd. De fixture-test omvat het gebruik van een speciale spijkerbed-fixture met probes om nauwkeurig verbinding te maken met de testknooppunten op de printplaat om het circuit te testen. Deze test kan ook worden gebruikt om PCB-pads te testen, wat een efficiëntere testmethode is. Bij de flying probe-test worden de testpunten aangeraakt door een beweegbare en flexibele probe.

Een PCBA moet componenten, solderen, functionaliteit en betrouwbaarheid op lange termijn controleren. In-circuit tests (ICT) worden gebruikt om PCB-componenten via een fixture te detecteren, waardoor productiefouten eenvoudig kunnen worden opgespoord. De flying probe-test kan ook worden gebruikt om PCBA's te detecteren. Functionele tests simuleren de werkelijke werkomstandigheden van een PCBA om te testen of deze normaal kan functioneren. De verouderingstest simuleert de langdurige en periodieke werking om de duurzaamheid en stabiliteit te evalueren. Een test met zware omstandigheden stelt de geassembleerde printplaat bloot aan extreme temperaturen, vochtigheid, vallen of trillingen.

5. Levertijd  en Kosten

PCB-fabricage is over het algemeen kosteneffectiever en tijdsefficiënter dan PCB-assemblage. De kosten voor PCB's zijn lager dankzij een eenvoudiger ontwerp en lagere materiaalkosten. PCBA brengt hogere kosten voor componenten en arbeidsintensieve assemblageprocessen met zich mee. Bovendien zijn de doorlooptijden van PCBA's langer vanwege de vereiste componentintegratie en uitgebreide tests.

Toepassingen van PCB en PCBA

Consumer Electronics – Van smartphones tot televisies, PCB's en PCBA's zijn tegenwoordig vrijwel alomtegenwoordig en worden dagelijks in onze apparaten gebruikt.

Auto-elektronica - Met de populariteit van elektrische voertuigen zijn PCB's en PCBA's onmisbare en belangrijke onderdelen geworden. Ze spelen een belangrijke rol in batterijbeheer, autonome navigatie, enzovoort.

Industriële controles - PCB's en PCBA's vormen het "hart" van het mechanische systeem en zorgen voor de stroomvoorziening en besturing. Ze worden veel gebruikt in slimme sensoren, dynamische motoraandrijvingen en programmeerbare logische controllers (PLC's).

Medical Devices - De nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de apparatuur zijn van het grootste belang in de medische sector. Of het nu gaat om een ​​eenvoudige hartslagmeter of een complexe MRI-scanner, chirurgische instrumenten met hoge precisie, ze vertrouwen allemaal op hoogwaardige PCB's en PCBA's.

Ruimtevaart en Defensie - Dit is een veeleisend vakgebied waar PCB's en PCBA's moeten voldoen aan extreem strenge kwaliteits- en technische normen. Ze worden vaak gebruikt in diverse kritische elektronische systemen, van cockpitinstrumentatie tot raketgeleidingssystemen.

IoT-apparaten – De snelle vooruitgang van IoT versnelt de innovatie op het gebied van slimme huizen, draagbare apparaten en industriële sensoren. De kern hiervan is de compacte printplaat (PCB) en PCBA, die de normale werking van deze IoT-apparaten in stilte ondersteunen.

PCB versus PCBA: Wanneer PCB gebruiken? Wanneer PCBA gebruiken?

Hieronder staan ​​de aanbevolen opties in verschillende situaties:

Wanneer moet Gebruiken PCB:

• Als u alleen de basisprintplaat nodig hebt om later verder op te bouwen, is een PCB waarschijnlijk geschikt. Deze biedt flexibiliteit bij maatwerk en componentintegratie.
• Kale PCB's zijn geschikt voor prototypen in kleine aantallen.
• Voor eenvoudige doe-het-zelfprojecten met weinig componenten die u zelf wilt uitkiezen, bieden de PCB's prototypingflexibiliteit.

Wanneer PCB gebruikenA:

• Als u een kant-en-klare elektronische assemblage wilt zonder componenten te hoeven aanschaffen en solderen, is een PCBA de beste keuze. Deze kan direct in apparaten worden geïntegreerd.
• Voor complexe projecten met strakke deadlines kunnen PCBA's de beste optie zijn om de ontwikkeling te versnellen en assemblagetijd te besparen.
• PCBA's bieden schaalvoordelen, waardoor ze ideaal zijn voor massaproductie.

Laatste woorden

Het kennen van de verschillen tussen PCB's en PCBA's is erg belangrijk voor mensen die in de elektronica-industrie werken. De verschillen tussen beide beïnvloeden veel factoren, zoals productie, inkoop, ontwerp en kostenbeheersing. Neem contact met ons op voor specialistische hulp bij uw aankomende project en om te bepalen of u PCB- of PCBA-diensten nodig hebt.

Veelgestelde vragen over PCB en PCBA

Wat is het verschil tussen PCB, PCA en PCBA?

PCA (Printed Circuit Assembly) is een andere term voor PCBA, maar wordt zelden gebruikt. Een PCA (of PCBA) is een printplaat (PCB) die is gevuld met elektrische componenten, en een PCB is een kale printplaat.

Wat mmaakt een PCB en PCBA mproducent behoudt rbetrouwbaar?

Vind leveranciers die:

• Kies een fabrikant met industriële certificeringen zoals UL, IPC en ISO.
• Met gevestigde technische mogelijkheden zoals SMT, testen (AOI, röntgen) en DFM-feedback.
• Wij streven naar tijdige levering zonder vertraging.

Kan ik zelf componenten op de printplaat monteren?

Jazeker! Als je een prototype bouwt of een printplaat repareert, kun je die zelf in elkaar zetten. Wat je nodig hebt: bekwame vaardigheden en de benodigde gereedschappen, zoals een soldeerbout, soldeer, een pincet, vloeimiddel, enz.

Welke materialen worden meestal gebruikt bij de productie van PCB's?

Hieronder vindt u enkele veelgebruikte materialen die geschikt zijn voor verschillende typen PCB's.

• FR-4: Het meest typische materiaal, biedt een voordelige oplossing voor standaard-PCB's.
• polyimide: Ideaal voor flexibele PCB's of rigide-flexibele PCB's, biedt hoge thermische stabiliteit en flexibiliteit.
• PTFE: Bijzonder geschikt voor RF- en microgolftoepassingen, met een lage diëlektrische constante en minimaal signaalverlies.